JP6149674B2 - Radiation CT system - Google Patents

Radiation CT system Download PDF

Info

Publication number
JP6149674B2
JP6149674B2 JP2013211738A JP2013211738A JP6149674B2 JP 6149674 B2 JP6149674 B2 JP 6149674B2 JP 2013211738 A JP2013211738 A JP 2013211738A JP 2013211738 A JP2013211738 A JP 2013211738A JP 6149674 B2 JP6149674 B2 JP 6149674B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
projection
projection data
angle range
tomographic image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013211738A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015075394A5 (en
JP2015075394A (en
Inventor
泰行 欅
泰行 欅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2013211738A priority Critical patent/JP6149674B2/en
Publication of JP2015075394A publication Critical patent/JP2015075394A/en
Publication of JP2015075394A5 publication Critical patent/JP2015075394A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6149674B2 publication Critical patent/JP6149674B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

本発明は、X線をはじめとする放射線を用いて、各種工業製品等の内部構造や欠陥の有無等を非破壊のもとに調査するための放射線CT装置に関する。   The present invention relates to a radiation CT apparatus for investigating the internal structure of various industrial products and the like and the presence or absence of defects using radiation including X-rays.

産業用の放射線CT装置においては、一般に、互いに対向配置した放射線源と放射線検出器との間に、被検体を搭載するテーブルを配置し、そのテーブルと、放射線源と放射線検出器との対とを、放射線光軸方向(放射線源と放射線検出器とを結ぶ方向)に直交する回転軸の周りに相対的に回転させる構成が採用されている。   In an industrial radiation CT apparatus, generally, a table on which a subject is mounted is disposed between a radiation source and a radiation detector arranged to face each other, and the table and a pair of the radiation source and the radiation detector are arranged. Is configured to relatively rotate around a rotation axis orthogonal to the radiation optical axis direction (direction connecting the radiation source and the radiation detector).

被検体のCT撮影、つまり被検体の放射線投影データの収集は、被検体に放射線を照射しながら、テーブルもしくは放射線源と放射線検出器の対を回転軸の周りに回転させて、事前に設定したビュー数に基づくピッチごと、すなわち360°をビュー数で除した角度をサンプリングピッチとして放射線検出器の出力を取り込む(例えば特許文献1参照)。
このビュー数を多くすることにより、得られる断層像の空間分解能が向上する。なお、各ビューにおける投影データは、実際には、微小時間間隔で取り込んだ複数のフレームデータを積算したものが用いられ、この積算数(アベレージ数と称される)を多くすることによって投影データのS/Nが向上するとともに、得られる断層像のコントラストを向上させることができる。以下、本明細書においては、各ビューにおける投影データの取り込み動作には、特に明記はしないものの、このような複数のフレームデータの積算動作を含むものとする。
CT imaging of the subject, that is, collection of radiation projection data of the subject, was set in advance by rotating a table or a radiation source and radiation detector pair around the rotation axis while irradiating the subject with radiation. For each pitch based on the number of views, that is, an angle obtained by dividing 360 ° by the number of views is used as a sampling pitch to capture the output of the radiation detector (see, for example, Patent Document 1).
By increasing the number of views, the spatial resolution of the obtained tomographic image is improved. Note that the projection data in each view is actually obtained by integrating a plurality of frame data captured at minute time intervals, and by increasing the number of integrations (called average number), the projection data The S / N can be improved and the contrast of the obtained tomographic image can be improved. Hereinafter, in this specification, the projection data capturing operation in each view includes such a summing operation of a plurality of frame data, although not particularly specified.

従来の放射線CT装置において、高分解能の断層像を得るためには、CT撮影前にビュー数を多く設定し、断層像の構築時にはその全ての投影データを用いて断層像視野全体を再構成している。そのため、高分解能の断層像を得るためには、再構成に相応の時間を要していた。   In a conventional radiation CT system, in order to obtain a high-resolution tomographic image, a large number of views are set before CT imaging, and the entire tomographic image field is reconstructed using all the projection data when constructing the tomographic image. ing. For this reason, in order to obtain a high-resolution tomographic image, it takes a considerable amount of time for reconstruction.

ここで、従来、層状構造体の層状構造を分解する断層像、つまり層状構造の層面に交差する断層像の取得に特化したCT装置において、投影データの収集時に、層面が放射線光軸と平行となる回転角度を基準として、その両側にあらかじめ設定した所定の投影角度範囲についてはそれ以外の投影角度に比してサンプリングピッチを細かくすることにより、層構造の像を高分解能で表す断層像を得ながら、断層像上での層構造の分解能に寄与しない投影角度範囲、つまり、放射線光軸が層面に対して大きな角度で交差する投影角度範囲のサンプリングピッチを粗くして、再構成に要する時間を短縮化する技術が提案されている(例えば特許文献2参照)。   Here, in a conventional CT apparatus specialized for obtaining a tomographic image for decomposing a layered structure of a layered structure, that is, a tomographic image intersecting the layer surface of the layered structure, the layer surface is parallel to the radiation optical axis when collecting projection data. A tomographic image representing a layer structure image at a high resolution is obtained by making the sampling pitch finer than the other projection angles for a predetermined projection angle range set in advance on both sides of the rotation angle as a reference. Time required for reconstruction by roughening the sampling pitch of the projection angle range that does not contribute to the resolution of the layer structure on the tomographic image, that is, the projection angle range in which the radiation optical axis intersects the layer surface at a large angle Has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特開2004−219224号公報JP 2004-219224 A 特許第4598880号公報Japanese Patent No. 4598880

ところで、CT撮影に先立って設定したビュー数で収集した全投影データを用いて断層像視野全体を一様に再構成する従来のCT装置では、高分解能の断層像を得るための再構成に時間がかかることは前記した通りである。これに対し、層状構造体の層構造の像を高分解能で表示するために、層面に平行な投影角度を中心に、その両側所定の角度範囲のみのサンプリングピッチを細かくする従来の提案技術では、他の角度範囲のサンプリングピッチを粗くしてデータ収集と再構成演算を行うため、再構成に要する時間は短くなる。しかしながら、この方式においては、サンプリングピッチを細かくする角度範囲をCT撮影前に設定する必要があり、層状構造の方向と被検体の外観とが明確に対応している場合にはさほどではないが、層状構造の方向が外部から視認できない被検体では、サンプリングピッチを細かくする角度範囲の設定が困難になるという問題がある。また、いずれにしても、CT撮影前に設定した角度範囲が実際の被検体の層状構造の方向とずれていた場合には、CT撮影を最初からやり直さなければならないという問題もある。   By the way, in a conventional CT apparatus that reconstructs the entire tomographic field uniformly using all projection data collected with the number of views set prior to CT imaging, it takes time to reconstruct to obtain a high-resolution tomographic image. It is as described above that it takes. On the other hand, in order to display an image of the layer structure of the layered structure with high resolution, the conventional proposed technique for finely sampling the sampling pitch only in a predetermined angle range on both sides centered on the projection angle parallel to the layer surface, Since the data collection and the reconstruction calculation are performed with the sampling pitch in the other angle range being rough, the time required for the reconstruction is shortened. However, in this method, it is necessary to set the angle range for reducing the sampling pitch before CT imaging, and not so much when the direction of the layered structure and the appearance of the subject clearly correspond, For a subject in which the direction of the layered structure cannot be visually recognized from the outside, there is a problem that it is difficult to set an angle range for reducing the sampling pitch. In any case, if the angle range set before the CT imaging is deviated from the direction of the actual layered structure of the subject, there is a problem that the CT imaging has to be performed again from the beginning.

また、上記した従来のいずれの方式においても、CT撮影後にビュー数を変更することができないという問題もある。   In addition, in any of the conventional methods described above, there is a problem that the number of views cannot be changed after CT imaging.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、CT撮影後に任意の投影角度範囲を指定することにより、その指定された投影角度範囲のビュー数を多くして、その投影角度範囲の分解能を高くすることのできる放射線CT装置の提供をその課題としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and by specifying an arbitrary projection angle range after CT imaging, the number of views in the specified projection angle range can be increased, and the resolution of the projection angle range can be increased. An object of the present invention is to provide a radiation CT apparatus capable of increasing the image quality.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の放射線CT装置は、互いに対向配置された放射線源と放射線検出器の間に、層状構造を有する被検体を搭載するテーブルが設けられ、そのテーブルと、上記放射線源と放射線検出器の対とを、放射線光軸に交差する回転軸の周りに相対的に回転させつつ、上記テーブル上の被検体に放射線を照射し、設定されているビュー数に基づくピッチで上記放射線検出器の出力を取り込んで被検体の複数の投影角度における放射線投影データを収集し、再構成演算手段により上記放射線投影データを用いた再構成演算を行って上記回転軸に直交するスライス面に沿った被検体の断層像を構築し、当該断層像を表示器に表示する放射線CT装置において、あらかじめ設定されているビュー数V1に基づく微小ピッチで放射線投影データを取り込み、その取り込んだ各放射線投影データを投影データ記憶手段に記憶していく撮影動作制御手段と、投影角度範囲とビュー数V2(V2≦V1)を指定する指定手段を備え、上記再構成演算手段は、ビュー数V1のもとに投影データを収集後、全投影角度範囲をあらかじめ設定されている少ないビュー数V3(V3<V2)のもとに再構成演算を行って粗い概観断層像を構築して上記表示器上に当該概観断層像を表示し、上記指定手段は、上記表示器上に、上記概観断層像とともに被検体の層状構造に沿って表示させた直線状のカーソルの前後の角度範囲として上記投影角度範囲の指定を行うように構成され、さらに、上記再構成演算手段は、上記指定手段により指定された投影角度範囲については、当該指定手段により指定されたビュー数V2に該当する投影データを、その指定された投影角度範囲を除く投影角度範囲については、上記ビュー数V3該当する投影データを、それぞれ上記投影データ記憶手段の記憶内容から抽出して再構成演算に供して断層像を構築することによって特徴づけられる。 In order to solve the above problems, the radiation CT apparatus of the invention according to claim 1 is provided with a table on which a subject having a layered structure is mounted between a radiation source and a radiation detector arranged to face each other. A view that is set by irradiating the subject on the table with radiation while rotating the table and the pair of radiation source and radiation detector around a rotation axis that intersects the radiation optical axis. The output of the radiation detector is captured at a pitch based on the number, radiation projection data at a plurality of projection angles of the subject is collected, and reconstruction calculation using the radiation projection data is performed by the reconstruction calculation means, and the rotation axis orthogonal to build a tomographic image of the subject along the slice plane, a radiation CT apparatus for displaying the tomographic image on the display device, based on the view number V1 which is set in advance Captures the radiation projection data with a small pitch, designation for designating a photographing operation control means to continue to store the projection data memory means that each of the radiation projection data captured, the projection angle Dohan circumference and number of views V2 and (V2 ≦ V1) And the reconstruction calculation means collects projection data based on the number of views V1, and then performs reconstruction calculation based on a small number of views V3 (V3 <V2) in which the entire projection angle range is set in advance. The rough overview tomogram is constructed to display the overview tomogram on the display, and the designation means displays the overview tomogram along the layered structure of the subject on the display. configured to perform the specified the projection angle range as the angle range around the straight cursor, further the reconstruction operation unit, the projection angle range specified by the specifying means, The projection data corresponding to the specified number of views V2 by said designating means, for the projection angle range except for the designated projection angle range, the projection data corresponding to the view number V3, each of the projection data storage means It is characterized by extracting from the stored contents and subjecting it to a reconstruction operation to construct a tomographic image.

本発明は、CT撮影時に全投影角度においてビュー数を多く、つまり細かいピッチで収集した放射線投影データを記憶するとともに、該データ収集後に投影角度範囲を指定することにより、収集した各放射線投影データを再構成演算時において適宜選択的に用いる。The present invention stores a large number of views at all projection angles at the time of CT imaging, that is, stores radiation projection data collected at a fine pitch, and specifies each projection angle range after collecting the data, thereby collecting each collected radiation projection data. Used appropriately and appropriately during the reconstruction calculation.

なわち、指定された投影角度範囲のみを指定されたビュー数に該当する投影データ、また、それ以外の投影角度範囲では粗いサンプリングピッチの投影データをそれぞれ用いて再構成演算を行うことで、指定された投影角度範囲のみについて精細な断層像を得ようとするものである。 Ie, projection data corresponding to the specified number only specified projection angle range view, also by performing a reconstruction operation by using the projection data of the coarse sampling pitches in the projection angle range of otherwise A fine tomographic image is to be obtained only in the designated projection angle range.

すなわち、CT撮影時には、あらかじめ設定されているビュー数V1で放射線投影データを収集することになるが、このビュー数V1の値を大きく設定しておくことで、放射線投影データを細かい角度ピッチで収集して記憶するようにしている。   That is, at the time of CT imaging, radiation projection data is collected with a preset number of views V1. By setting the value of the number of views V1 large, radiation projection data is collected at a fine angle pitch. And memorize it.

上記のようにして取得され、投影データ記憶手段に記憶された放射線投影データを用いて再構成演算する前に、任意の投影角度範囲を指定し、併せてビュー数V2(V2≦V1)を指定する。再構成演算手段では、その指定された投影角度範囲については、指定されたビュー数V2に該当する投影データの採用を行うが、その指定された投影角度範囲以外の投影角度では、あらかじめ設定されている少ないビュー数V3(V3<V2)に該当する投影データを採用し、それらの投影データを使用して再構成演算を行う。これにより、例えば層状構造に沿った投影角度範囲を中心としてその両側所定の角度範囲を指定することで、その指定された角度範囲のみを精細に、他を粗くした断層像を構築することができ、層状構造の断層像を精細化しながらも、全体としての再構成演算時間を短くすることができる。そして、本発明においては、そのサンプリングピッチを細かくして断層像を構築する投影角度範囲の指定を、CT撮影後に随時行うことができるので、前記した特許文献2の技術のように角度範囲をあらかじめ指定する必要がなく、指定した角度範囲がずれていた場合でもCT撮影をやり直す必要がない。   Before performing reconstruction calculation using the radiation projection data acquired as described above and stored in the projection data storage means, an arbitrary projection angle range is specified, and the view number V2 (V2 ≦ V1) is also specified. To do. The reconstruction calculation means employs projection data corresponding to the designated view number V2 for the designated projection angle range, but is set in advance for projection angles other than the designated projection angle range. Projection data corresponding to a small number of views V3 (V3 <V2) is adopted, and reconstruction calculation is performed using those projection data. Thus, for example, by designating a predetermined angle range on both sides of the projection angle range along the layered structure, it is possible to construct a tomographic image in which only the specified angle range is fine and the others are rough. While refining the tomographic image of the layered structure, the reconstruction operation time as a whole can be shortened. In the present invention, the projection angle range for constructing the tomographic image by making the sampling pitch fine can be designated at any time after CT imaging. Therefore, the angle range is set in advance as in the technique of Patent Document 2 described above. There is no need to designate, and there is no need to redo CT imaging even when the designated angle range is deviated.

ここで、投影角度範囲の指定の手法は、CT撮影後に、粗い断層像、つまり被検体の内部構造が判る程度の概観断層像を構築し、その概観断層像上で指定することにより、例えば層状構造の方向を見極めた上で、精細な再構成演算を必要とする投影角度範囲を正確に指定することが可能となる。 Here, the specified method of the projection angular range, after C T photographing, rough tomographic image, that is to construct an overview tomographic image to the extent that the internal structure of the object is known, by specifying in its overview tomographic image, for example, It is possible to accurately specify a projection angle range that requires fine reconstruction calculation after determining the direction of the layered structure.

本発明によれば、細かいサンプリングピッチで投影データを採取して記憶した後、投影角度範囲を指定することにより、その指定された投影角度範囲については同じく指定されたビュー数に該当する投影データを記憶しているものの中から抽出し、それ以外の投影角度範囲については、あらかじめ設定されている少ないビュー数に該当する投影データを抽出して、それぞれ再構成演算に供するので、例えば層状構造を有する被検体において、層状構造の分解能に寄与しない投影角度のデータについてはビュー数を少なくして、その再構成演算に要する時間を短くしながらも層状構造を高い分解能のもとに断層表示することが可能となる。しかも、ビュー数を多くして再構成演算を行う投影角度範囲は、CT撮影後に随時行うことができるので、指定した投影角度範囲が層状構造の方向に対してずれていた場合でも、従来技術のようにCT撮影をはじめからやり直すことなく指定した投影角度範囲を変更することができる。
また、CT撮影後に再構成演算された粗い断層像上で、例えば層状構造の方向を確認しながら、精細な再構成演算を行うべき投影角度範囲を指定することにより、利便性を向上させることができる。
According to the present invention, after collecting and storing projection data at a fine sampling pitch, by designating the projection angle range, the projection data corresponding to the designated number of views is also obtained for the designated projection angle range. For example, the projection angle range other than that is extracted from the stored one, and projection data corresponding to a small number of views set in advance is extracted and used for each reconstruction operation. For a subject, projection angle data that does not contribute to the resolution of the layered structure can be displayed in a tomographic view with high resolution while reducing the number of views and shortening the time required for the reconstruction calculation. It becomes possible. Moreover, since the projection angle range in which the reconstruction calculation is performed with the number of views increased can be performed as needed after CT imaging, even when the designated projection angle range is deviated from the direction of the layered structure, Thus, it is possible to change the designated projection angle range without starting CT imaging from the beginning.
In addition , on the rough tomographic image reconstructed after CT imaging, for example, while confirming the direction of the layered structure, the projection angle range to be subjected to fine reconstruction operation is specified, thereby improving convenience. Can do.

本発明の実施形態の機械的構成を表す模式図と機能的構成を表すブロック図とを併記して示す図。The figure which shows together the schematic diagram showing the mechanical structure of embodiment of this invention, and the block diagram showing a functional structure. 本発明の実施形態のCT撮影から再構成演算の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement of reconstruction calculation from CT imaging | photography of embodiment of this invention. 本発明の実施形態での投影角度範囲の設定方法の説明図であって、(a)は概観断層像上で投影角度範囲の中心を指定する際の説明図、(b)はその指定によりビュー数V2の投影データを利用する投影角度範囲の説明図。It is explanatory drawing of the setting method of the projection angle range in embodiment of this invention, Comprising: (a) is explanatory drawing at the time of designating the center of projection angle range on an overview tomogram, (b) is a view by the designation | designated Explanatory drawing of the projection angle range using several V2 projection data.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の機械的構成を表す模式図と機能的構成を表すブロック図とを併記して示した構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic diagram showing a mechanical configuration of the present invention and a block diagram showing a functional configuration.

放射線源1はコーンビーム状の放射線を水平方向(x軸方向)に発生するように配置され、この放射線源1に対向して2次元の放射線検出器2が配置されており、これらの間に回転テーブル3が設けられている。放射線源1は、例えば、X線管を利用したX線発生器である。放射線検出器2は、例えば、フラットパネル型のX線検出器である。   The radiation source 1 is arranged so as to generate cone-beam-like radiation in the horizontal direction (x-axis direction), and a two-dimensional radiation detector 2 is arranged opposite to the radiation source 1. A turntable 3 is provided. The radiation source 1 is, for example, an X-ray generator using an X-ray tube. The radiation detector 2 is, for example, a flat panel type X-ray detector.

回転テーブル3は、放射線源1と放射線検出器2を結ぶx軸方向に沿ったX線光軸方向に対して直交する鉛直方向(z軸方向)に沿う回転軸Rの周りに回転が与えられる。この回転テーブル3は移動機構(図示略)の駆動により放射線光軸方向(x軸方向)に移動させることができ、そのx軸方向の位置に応じてCT撮影の倍率が定まる。放射線光軸方向と回転中心軸の方向は必ずしも直交していなくてもよく、直交ではない角度で交差する配置でもよい。すなわち、傾斜型の放射線CT装置にも本発明を適用することができる。   The turntable 3 is rotated about a rotation axis R along a vertical direction (z-axis direction) orthogonal to the X-ray optical axis direction along the x-axis direction connecting the radiation source 1 and the radiation detector 2. . The rotary table 3 can be moved in the radiation optical axis direction (x-axis direction) by driving a moving mechanism (not shown), and the magnification of CT imaging is determined according to the position in the x-axis direction. The direction of the radiation optical axis and the direction of the rotation center axis do not necessarily have to be orthogonal, and may be arranged to intersect at an angle that is not orthogonal. That is, the present invention can be applied to an inclined radiation CT apparatus.

CT撮影に際しては、被検体Wを回転テーブル3上に搭載した状態で放射線源1からの放射線を照射しながら回転テーブル3を回転させて、所定の微小回転角度ごとに放射線検出器2の出力を画像データ取込回路11に取り込む。この放射線検出器2から出力される情報は、被検体Wの放射線透過像であり、そのフレームデータは放射線投影データとして投影データ記憶部12に格納されるが、その格納方法は選択されたCT撮影モードに応じて異なる。この点については後述する。   At the time of CT imaging, the rotation table 3 is rotated while irradiating the radiation from the radiation source 1 with the subject W mounted on the rotation table 3, and the output of the radiation detector 2 is output at every predetermined minute rotation angle. The image data is fetched into the image data fetch circuit 11. The information output from the radiation detector 2 is a radiation transmission image of the subject W, and the frame data is stored in the projection data storage unit 12 as radiation projection data. The storage method is selected CT imaging. It depends on the mode. This point will be described later.

また、投影データ記憶部12に格納された放射線投影データは、再構成演算部13による再構成演算に供されるが、この再構成演算の方法も、選択されているCT撮影モードに応じて異なる。この点についても後述する。   The radiation projection data stored in the projection data storage unit 12 is subjected to a reconstruction calculation by the reconstruction calculation unit 13, and the method of the reconstruction calculation also differs depending on the selected CT imaging mode. . This point will also be described later.

再構成演算部13により再構成された断層像は、断層像記憶部14に記憶される。この断層像記憶部14に記憶された断層像は、操作部15からの指令により表示制御部16を介して指定されたものが表示器17に表示される。操作部15は、マウス、キーボードおよびジョイスティック等からなり、この操作部15の操作によって前記したモードの選択やビュー数の設定等を行うことができ、また、回転テーブル3をx軸方向に移動させて撮影倍率を変更することもできる。   The tomographic image reconstructed by the reconstruction calculating unit 13 is stored in the tomographic image storage unit 14. The tomographic image stored in the tomographic image storage unit 14 is displayed on the display unit 17 as designated by the display control unit 16 according to a command from the operation unit 15. The operation unit 15 includes a mouse, a keyboard, a joystick, and the like. The operation unit 15 can be used to select the mode and set the number of views, and can move the rotary table 3 in the x-axis direction. You can also change the shooting magnification.

画像データ取込回路11、投影データ記憶部12、再構成演算部13、断層像記憶部14、表示制御部16、および回転テーブル3の回転は、制御部18の制御下に置かれている。制御部18は、操作部15により選択されたモードや、指定されたビュー数に基づいてCT撮影動作を制御するとともに、再構成演算部13による各種演算等についても、操作部15による指定に従うようにその動作を制御する。   The rotation of the image data capturing circuit 11, the projection data storage unit 12, the reconstruction calculation unit 13, the tomographic image storage unit 14, the display control unit 16, and the rotary table 3 is placed under the control of the control unit 18. The control unit 18 controls the CT imaging operation based on the mode selected by the operation unit 15 and the designated number of views, and also performs various calculations by the reconstruction calculation unit 13 according to the specification by the operation unit 15. Control its operation.

本発明では、CT撮影モードとして、通常モードと指定角度範囲精細再構成モードを選択することができる。以下に、CT撮影から再構成演算までの各モードにおける動作について、図2のフローチャートを参照しつつ説明する。   In the present invention, the normal mode and the specified angle range fine reconstruction mode can be selected as the CT imaging mode. The operation in each mode from CT imaging to reconstruction calculation will be described below with reference to the flowchart of FIG.

まず、通常モードにおいては、設定されたビュー数に応じたサンプリングピッチに対応する投影データを収集する。したがって、データ収集を完了した時点では、ビュー数と同じ数の投影データが図1に示す投影データ記憶部12に格納された状態となる。再構成演算部13は、この投影データ記憶部12に格納された全投影データを用いた逆投影により、断層像視野全域を一様な分解能とコントラストのもとに断層像を構築する。   First, in the normal mode, projection data corresponding to the sampling pitch corresponding to the set number of views is collected. Therefore, when data collection is completed, the same number of projection data as the number of views is stored in the projection data storage unit 12 shown in FIG. The reconstruction calculation unit 13 constructs a tomographic image with uniform resolution and contrast over the entire tomographic image visual field by back projection using all projection data stored in the projection data storage unit 12.

次に、指定角度範囲精細再構成モードを選択した場合には、任意に設定、もしくはこのモード専用に設定されているビュー数V1のもとに投影データを収集して投影データ記憶部12に格納する。このCT撮影におけるビュー数V1値は大きい値とされる。つまり、細かい角度ピッチで投影データを収集している。   Next, when the designated angle range fine reconstruction mode is selected, projection data is collected and stored in the projection data storage unit 12 based on the number of views V1 set arbitrarily or set exclusively for this mode. To do. The view number V1 value in this CT imaging is a large value. That is, projection data is collected at a fine angle pitch.

この指定角度範囲精細再構成モードにおいて最初に構築される断層像は、上記のようにして投影データ記憶部12に格納された投影データのうちの一部のみを用いた再構成演算による粗い断層像、すなわち概観断層像である。具体的には、投影データは回転テーブル3の1回転当たりにビュー数V1だけ収集されるが、このうちの数分の一の投影データのみが間引き的に用いられて再構成演算に供される。すなわち、この概観断層像の演算に用いる投影データのビュー数V3は、データ収集時のビュー数V1よりも相当に小さい値とされる。   The tomographic image initially constructed in the designated angle range fine reconstruction mode is a rough tomographic image obtained by reconstruction using only a part of the projection data stored in the projection data storage unit 12 as described above. That is, an overview tomographic image. Specifically, the projection data is collected by the number of views V1 per one rotation of the rotary table 3, but only a fraction of the projection data is used in a thinning manner and used for the reconstruction calculation. . That is, the view number V3 of the projection data used for the calculation of the overview tomographic image is considerably smaller than the view number V1 at the time of data collection.

このようにして構築された概観断層像は、投影角度範囲指定用のGUI表示内に組み込まれ、表示器17に表示される。オペレータはその概観断層像上で、精細な再構成演算を行って高い分解能の断層像を得たい投影角度範囲と、その投影角度範囲の再構成演算に用いるビュー数V2を指定する。ビュー数V2は基本的にはデータ収集時のビュー数V1と同じとするが、V1の範囲内で任意に指定してもよい。本発明における精細な再構成演算を行うべき投影角度範囲の設定方法を図3を用いて説明する。図3(a)は上述の概観断層像上で投影角度範囲の中心を指定する際の説明図であり、(b)はその指定によりビュー数V2の投影データを利用する投影角度範囲の説明図である。   The overview tomographic image thus constructed is incorporated into a GUI display for designating a projection angle range and displayed on the display unit 17. On the overview tomographic image, the operator designates a projection angle range in which a high-resolution tomographic image is obtained by performing a fine reconstruction operation and a view number V2 used for the reconstruction operation of the projection angle range. The view number V2 is basically the same as the view number V1 at the time of data collection, but may be arbitrarily specified within the range of V1. A method for setting a projection angle range to be subjected to fine reconstruction calculation in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3A is an explanatory diagram when designating the center of the projection angle range on the above-described overview tomographic image, and FIG. 3B is an explanatory diagram of the projection angle range using the projection data of the view number V2 by the designation. It is.

図3(a)に示すように、断層像視野Q内に現れる被検体の概観断層像P上で、例えば直線状のカーソルCを被検体の層状構造の方向に沿わせることにより、投影角度範囲の中心角度を指定する。すなわち、概観断層像Pは、被検体のCT撮影開始時点における姿勢のもとに表示され、最初の投影データの採取角度を0°とすると、図示のようにその角度は表示器上で水平線に沿った角度となる。層状構造の被検体において精細に再構成演算を行うべき角度範囲は、層状構造に沿った方向を中心とする前後の角度範囲であり、直線状のカーソルCを層状構造に沿わせることにより、その中心の角度θを指定することができる。角度の範囲は、操作部15の操作により例えば±φの形で指定する。以上の指定により、精細な再構成演算を行うべき投影角度範囲は、投影角度0°〜360°のうち、θ±φとして指定されたことになる。   As shown in FIG. 3A, on the general tomographic image P of the subject appearing in the tomographic image field Q, for example, a linear cursor C is set along the direction of the layered structure of the subject, thereby providing a projection angle range. Specifies the center angle of. That is, the overview tomographic image P is displayed based on the posture of the subject at the start of CT imaging, and when the initial projection data collection angle is 0 °, the angle becomes a horizontal line on the display as shown in the figure. It becomes an angle along. The angle range in which the reconstruction operation is to be finely performed in the subject having the layered structure is an angle range before and after the direction along the layered structure, and by moving the linear cursor C along the layered structure, The center angle θ can be specified. The angle range is specified in the form of ± φ, for example, by operating the operation unit 15. With the above specification, the projection angle range to be subjected to fine reconstruction calculation is designated as θ ± φ among the projection angles 0 ° to 360 °.

つまり、以上の投影角度範囲指定により、図3(b)のビュー数V2のもとに再構成演算が行われる投影角度範囲が、投影角度0°に対してθだけ進んだ角度を中心として、θ−φからθ+φまでの投影角度の範囲と指定されたことになる。以上の実施の形態における各ビュー数の関係をまとめると、V1,V2,V3の大きさの関係は、V3<V2≦V1となる。   That is, by specifying the above projection angle range, the projection angle range in which the reconstruction calculation is performed based on the view number V2 in FIG. 3B is centered on the angle advanced by θ with respect to the projection angle 0 °. This means that the projection angle range from θ−φ to θ + φ is designated. Summarizing the relationship between the numbers of views in the above embodiment, the relationship between the sizes of V1, V2, and V3 is V3 <V2 ≦ V1.

再構成演算部13では、指定された投影角度範囲θ±φの投影データを、指定通りのビュー数V2を使用して再構成すべく、必要なデータを投影データ記憶部12から読み出して断層像の構築に供する。また、指定された投影角度範囲θ±φ以外の投影データとしては、先に構築した概観断層像に用いた投影データ、つまりビュー数V3の投影データをそのまま用いることができる。   The reconstruction calculation unit 13 reads out necessary data from the projection data storage unit 12 and reconstructs the projection data in the designated projection angle range θ ± φ using the specified view number V2. Use for construction. As projection data other than the designated projection angle range θ ± φ, the projection data used for the overview tomogram constructed previously, that is, the projection data of the view number V3 can be used as it is.

以上の実施の形態によると、指定された投影角度範囲θ±φ以外の角度の投影データとして少ないビュー数で再構成演算を行うので、全体としての再構成時間を短くしながら、精細な投影データが必要な投影角度範囲θ±φについては大きなビュー数で演算が行われ、高分解能の断層像が表示される。しかも、投影角度範囲θ±φは、概観断層像を見ながらオペレータが随意に指定することができるので、内部の構造と被検体の外観とが一対一で対応しないような被検体、あるいは内部構造が不明な被検体であっても、精細な投影データが必要な投影角度範囲の設定を正確に行うことができる。   According to the above embodiment, since the reconstruction calculation is performed with a small number of views as projection data of angles other than the designated projection angle range θ ± φ, the fine projection data is achieved while shortening the entire reconstruction time. Is calculated with a large number of views, and a high-resolution tomographic image is displayed. In addition, the projection angle range θ ± φ can be arbitrarily specified by the operator while viewing the overview tomographic image, so that the internal structure does not correspond to the external appearance of the object, or the internal structure. Even if the subject is unknown, it is possible to accurately set the projection angle range that requires fine projection data.

なお、投影角度範囲θ±φの指定により、そのθ±φの角度範囲のみをビュー数V2のもとに再構成を行ってもよいが、その裏側の投影角度、つまり図3(b)に破線で示すθ+180°±φの投影角度範囲についても、上記の指定によって自動的にビュー数V2のもとに再構成演算を行ってもよい。   Note that by designating the projection angle range θ ± φ, reconstruction may be performed based only on the angle range of θ ± φ based on the view number V2, but the projection angle on the back side, that is, FIG. With respect to the projection angle range of θ + 180 ° ± φ indicated by the broken line, the reconstruction calculation may be automatically performed based on the view number V2 by the above designation.

以上の実施の形態においては、被検体を搭載するテーブルを回転テーブルとして、放射線源と放射線検出器の対に対して回転させた例を示したが、テーブルを回転させずに固定し、放射線源と放射線検出器の対をテーブルの周りに回転させる構造のCT装置であっても、本発明を等しく適用し得ることは勿論である。   In the above embodiment, an example in which the table on which the subject is mounted is used as a rotary table and rotated with respect to the pair of the radiation source and the radiation detector is shown. However, the table is fixed without rotating, and the radiation source Of course, the present invention can be equally applied to a CT apparatus having a structure in which a pair of radiation detectors is rotated around a table.

1 放射線源
2 放射線検出器
3 回転テーブル
11 画像データ取込回路
12 投影データ記憶部
13 再構成演算部
14 断層像記憶部
15 操作部
16 表示制御部
17 表示器
18 制御部
R 回転軸
W 被検体
Q 断層像視野
P 概観断層像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation source 2 Radiation detector 3 Rotation table 11 Image data acquisition circuit 12 Projection data storage part 13 Reconstruction calculation part 14 Tomographic image storage part 15 Operation part 16 Display control part 17 Display 18 Control part R Rotating axis W Subject Q Tomographic field of view P Overview Tomographic image

Claims (1)

互いに対向配置された放射線源と放射線検出器の間に、層状構造を有する被検体を搭載するテーブルが設けられ、そのテーブルと、上記放射線源と放射線検出器の対とを、放射線光軸に交差する回転軸の周りに相対的に回転させつつ、上記テーブル上の被検体に放射線を照射し、設定されているビュー数に基づくピッチで上記放射線検出器の出力を取り込んで被検体の複数の投影角度における放射線投影データを収集し、再構成演算手段により上記放射線投影データを用いた再構成演算を行って上記回転軸に直交するスライス面に沿った被検体の断層像を構築し、当該断層像を表示器に表示する放射線CT装置において、
あらかじめ設定されているビュー数V1に基づく微小ピッチで放射線投影データを取り込み、その取り込んだ各放射線投影データを投影データ記憶手段に記憶していく撮影動作制御手段と、
投影角度範囲とビュー数V2(V2≦V1)を指定する指定手段を備え、
上記再構成演算手段は、ビュー数V1のもとに投影データを収集後、全投影角度範囲をあらかじめ設定されている少ないビュー数V3(V3<V2)のもとに再構成演算を行って粗い概観断層像を構築して上記表示器上に当該概観断層像を表示し、
上記指定手段は、上記表示器上に、上記概観断層像とともに被検体の層状構造に沿って表示させた直線状のカーソルの前後の角度範囲として上記投影角度範囲の指定を行うように構成され、
さらに、上記再構成演算手段は、上記指定手段により指定された投影角度範囲については、当該指定手段により指定されたビュー数V2に該当する投影データを、その指定された投影角度範囲を除く投影角度範囲については、上記ビュー数V3該当する投影データを、それぞれ上記投影データ記憶手段の記憶内容から抽出して再構成演算に供して断層像を構築することを特徴とする放射線CT装置。
A table for mounting an object having a layered structure is provided between a radiation source and a radiation detector arranged opposite to each other, and the table and the pair of the radiation source and the radiation detector intersect a radiation optical axis. A plurality of projections of the subject are obtained by irradiating the subject on the table while irradiating the subject around the rotation axis and capturing the output of the radiation detector at a pitch based on the set number of views. collect radiation projection data at an angle, to construct a tomographic image of the subject along the slice plane orthogonal to the rotation axis performs reconstruction operation using the radiation projection data by the reconstruction operation unit, the tomographic image In a radiation CT apparatus that displays
An imaging operation control unit that captures radiation projection data at a minute pitch based on a preset number of views V1, and stores the captured radiation projection data in a projection data storage unit;
Comprising a specifying means for specifying the projection angle Dohan circumference and number of views V2 (V2 ≦ V1),
The reconstruction calculation means collects projection data based on the number of views V1, and then performs reconstruction calculation based on a small number of views V3 (V3 <V2) in which the entire projection angle range is set in advance. Build an overview tomogram and display the overview tomogram on the display.
The designation means is configured to designate the projection angle range as an angular range before and after a linear cursor displayed on the display along the layered structure of the subject together with the overview tomographic image,
Further, the reconstruction calculation means, for the projection angle range designated by the designation means, converts projection data corresponding to the view number V2 designated by the designation means to projection angles excluding the designated projection angle range. the range, the radiation CT apparatus characterized by constructing a tomographic image projection data corresponding to the view number V3, respectively and subjected to extraction to reconstruction calculation from stored contents of the projection data storage unit.
JP2013211738A 2013-10-09 2013-10-09 Radiation CT system Active JP6149674B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013211738A JP6149674B2 (en) 2013-10-09 2013-10-09 Radiation CT system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013211738A JP6149674B2 (en) 2013-10-09 2013-10-09 Radiation CT system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015075394A JP2015075394A (en) 2015-04-20
JP2015075394A5 JP2015075394A5 (en) 2016-02-18
JP6149674B2 true JP6149674B2 (en) 2017-06-21

Family

ID=53000359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013211738A Active JP6149674B2 (en) 2013-10-09 2013-10-09 Radiation CT system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6149674B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119082A (en) * 1997-06-30 1999-01-26 Toshiba Corp Image reconstructing apparatus
US6333960B1 (en) * 1999-03-22 2001-12-25 Siemens Corporate Research, Inc. Exact region of interest cone beam imaging without circle scans
EP1933170A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-18 Universiteit Gent Method and system for computed tomography using transmission and fluorescence measurements
JP2009276163A (en) * 2008-05-14 2009-11-26 Shimadzu Corp X-ray tomographic image photographic system
JP5536607B2 (en) * 2010-10-13 2014-07-02 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X-ray CT system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015075394A (en) 2015-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102219391B1 (en) Helical computed tomography
JP2007139783A (en) System and method of image restoration adopting linear track scanning
JP2002357567A (en) Computer tomographic equipment
JP2010088937A (en) Medical imaging apparatus
JP2013198736A (en) Radiation image display control device and method
JP6153105B2 (en) CT equipment
JP5707067B2 (en) Imaging condition processing method for X-ray CT apparatus and X-ray CT apparatus
JP5222582B2 (en) Tomography equipment
JP2008099740A (en) Breast tomography apparatus, image display method and program
JP5846055B2 (en) Radiation CT system
JP6165438B2 (en) X-ray CT system
JP2009276163A (en) X-ray tomographic image photographic system
WO2011055741A1 (en) X-ray ct device, and x-ray ct imaging method
JP6149674B2 (en) Radiation CT system
JP5981162B2 (en) X-ray CT system
JP5574002B2 (en) X-ray inspection equipment
JP4609643B2 (en) X-ray CT system
JP2006181252A (en) Tomograph apparatus
JP5211880B2 (en) X-ray tomography system
JP2012192137A (en) Device and method for displaying radiation image
JP6156011B2 (en) Radiation CT system
JP4400737B2 (en) Image processing method and radiation tomography apparatus
JP2010181190A (en) Tomographic x-ray apparatus
JP2004279058A (en) X-ray ct device
JP4884649B2 (en) X-ray CT system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151224

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170508

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6149674

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151